工程疏浚技术的最新发展方向

工程疏浚技术的最新发展方向 来源：考试大2010年7月23日【考试大：中国最受欢迎的考试教育王国】
近来疏浚工程不断发生变化，规模扩大，致使疏浚设备也不断发展和创新，以满足不断增加的疏浚机具需求。
对于疏浚业来说，吹填造陆是其中一个主要业务领域。在世界许多地方，工业园区的需求在不断增加，例如机场、集装箱码头或工业厂房、住宅区等。新加坡吹填工程和阿联酋迪拜棕榈岛ⅰ、Ⅱ期大型吹填工程就是一些大规模吹填造地的例子。工程必须开挖和运送千百万方砂来填筑吹填区和连接岛屿；现有航道必须浚深以通航更大型船舶；环保、地理和政治因素也可能会导致挖泥船运距加长和必须在更深水域施工等。
1994年，IHC公司建造了“PearlRiver”号（17000m3）、1998年“VolvoxTerranova”号（20000m3）、2001年“HAM318”号（23700m3）、2000年“VascodaGama”号（33000m3），最近又完成了“WDFairway”号扩改为350003的工程，而“VascodaGama”号舱容将增加至440003.填砂护滩以及近岸抛沙都要求耙吸船靠岸施工，“Waterway”号（2000年造）和“Coastway”号（2002年造）满载吃水只有66m，都可以靠近海施工。
视土质情况而定，开沟方法多种多样，其中一项就是采用疏浚方法。
现在，许多大型耙吸船都拥有深水开沟或为保护海上油气开采设备的进行所谓的大深坑开挖功能。
有限元法
由于在外海环境下疏浚施工以及连续不断的装舱卸舱过程，耙吸挖泥船的船体要在强侵蚀环境下经受各种周期性荷载。耙吸船的设计特点包括较小的舱容/船长比，这意味着荷载主要集中在船中部，导致较大的船体大梁弯矩和高剪切强度。
为优化船体的应力重量比以及最大化船体细部结构的强度和疲劳寿命，采用了有限元计算方法。
船舶与海床之间以及桥梁耳轴与定位桩台车之间的船体形成（挠性）连接的位置上发生裂纹的概率相对较高。
高航行效率船舶的航行阻力取决于船体周围的水流和航行过程中船舶所产生的波浪
根据利用CFD计算法获得的船体设汁经验，IHC公司设计出一款形状特别的船尾。船尾设计获得一个进入推进器的理想水流通道，可以减少推进器振动并获得更高的效率。
CFD方法可计算出这些船体设计变化的结果。如上所述，船头对航行效率有很大的影响，同样，船体与推进器之间的相互作用可通过CFD方法计算。
对于挖泥船，风、波浪和潮流作用方面的数据对于预测不同天气状况下的船舶操纵性能是必不可少的。通过使用CFD计算方法获得的某些系数可以预测操纵性能。
为确保泥泵性能和预测耐磨性，在IHC公司的研究部门（荷兰MTl）进行了由CFD分析方法辅助进行的实验室研究。荷兰MTI有一套可测试泥泵的环路，环路管直径为300mm，可提供可靠的实型泵试验结果。
（1）使底土流体化并减少耙头所需切削力。
（3）卸舱后清洗泥舱。
为了优化疏浚效率，疏浚过程中的泵速必须根据真空度、泥浆流速和泥浆浓度等疏浚参数进行优化凋整。
耙头耙吸挖泥船的耙头对挖泥船的性能有很大影响，因此其设计、质量和多用途性是至关重要的。
多年来已经开发出多种类型的耙头。最初，耙头完全根据冲刷原理设计：即在耙头活动挡板与底床之间产生水流。例如，IHC公司的Dutch（荷兰）型耙头，水流主要从挡板后面进入耙头，而Califoenia（加利福尼亚）型耙头的水流则主要从挡板两侧进入。
在某些情况下，泥浆浓度和射流水量很高，只需较少的额外供水量。有时，挡板通过液压缸保持在与耙头固定部件与耙头固定部件一定的相对位置，使之能够抵消因切削刀造成的上冲运动，这可采用一个预调切削力完成。
耙吸挖泥船尺寸的不断增加也可以从耙头的发展看出。最早的第一代耙头只能与直径300mm的吸管相匹配，而最新发展显示，耙头相配套的吸管直径已达到1400mm.
在开挖细砂时，耙吸船的装舱时间与泥砂沉淀的关系是相当密切的。高效的沉淀过程可缩短装舱时间，从而缩短疏浚周期，结果是提高了施工效益。此外，也许更重要的是泥舱中含砂量增加。考虑到当前所需的投资，更高效率的施工可相当大地提高船舶的收益率。www.Ｅxamda.CoM考试就到考试大
泥砂的沉淀过程不仅取决于泥舱的设计，还与泥舱的进入水流有关。除了泥舱设计外，泥沙的沉淀也是取决于泥舱进入水流的因素之一，例如，选择合适的进入水流流速分布可大大的改善泥沙沉淀过程。这些使用大型试验装置的试验的观测和评估结果使我们在总体上和特定情形下的泥沙沉淀都有了更深的认识。利用根据获得的认识进行的改动将有助于开发出新的设计工具及改进泥舱设计，以提高泥舱沉淀效率，从而提高耙吸船的实际产量。
自动化控制不仅可以提高挖泥船的效率，而且在某些情况下，甚至预先要求安装动态定位和动态跟踪（DP／DT）系统，以确保疏浚设备能在近海或港区内进行维护疏浚施工。
泥浆流速的自动化控制系统提高了装舱效率，确保了更佳的极细泥沙颗粒沉淀。这样可减少溢流损失、油耗和磨损，这套系统也可应用于其它类型的挖泥船。
显然、当前疏浚业中的开发创新是永无止境的，在未来几年，IHC公司将继续发挥其重要作用，在广阔的领域为疏浚业不断提供解决方案。
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